铌微合金化HRB400E钢连铸坯中心裂纹的形成和控制

发布时间：2024-03-04 22:39

　　某厂尝试采用全水型连铸机生产铌微合金化HRB400E钢螺纹钢用铸坯。但连铸坯产生了贯穿性的中心裂纹。为此对有中心裂纹的连铸坯进行了宏观和微观分析。结果表明:连铸坯中心裂纹主要是由于在连铸过程中二次冷却传热控制不当和铸坯凝固前沿受到矫直力作用所致。据此,优化了钢的成分,即控制铌和锰的含量,优化了连铸工艺参数,如二冷水量及其分配比、中间包过热度及拉速等,结果有效消除了铸坯的中心裂纹,轧材无开裂现象,螺纹钢质量得到了明显的改善。

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【部分图文】：

图1铸坯的中心裂纹(a)和贯穿中心的裂纹(b)的宏观形貌

生产中对随机锯切的300mm长铌微合金化HRB400E钢铸坯横截面进行酸洗和检验，发现铸坯有严重的中心裂纹，甚至贯穿整个铸坯，见图1。在大压下量粗轧过程中，铸坯端部偶有开裂现象，如图2(a)所示，若开裂轧材的头、尾部未彻底切除，易导致螺纹钢筋端部开裂，如图2(b)所示。图2轧....

图2轧制时开裂的坯料(a)和开裂螺纹钢(b)的宏观形貌

图1铸坯的中心裂纹(a)和贯穿中心的裂纹(b)的宏观形貌1.1.2微观特征

图3连铸坯中心裂纹的微观形貌

连铸坯凝固过程中，一方面柱状枝晶的间隙因S、P元素的偏析而形成低熔点液相薄膜，使枝晶间隙更为薄弱;另一方面，在矫直过程中，铸坯受到各种拉应力的作用，当拉应力超过枝晶间的抗拉强度或应变超过应变速率极限时，就会产生凝固裂纹。此外，沿奥氏体晶界析出的Nb(C、N)等沉淀相会导致钢的塑性....

图4铸坯表面温度的数值模拟结果

图5表明:连铸的拉速不同，进拉矫机位置12.3m的坯壳厚度分别为65.1、53.9和48.5mm，说明以3种拉速连铸的铸坯均存在带液心矫直，矫直点的铸坯表面温度均高于1000℃，避开了低脆性区。但2.2m/min拉速较2.5m/min拉速进第一组拉矫位置的单面坯壳增厚了5....

本文编号：3919278